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具有尖晶石晶体结构的LiMn2O4是以空间群，晶格常数是0.8245nm，单个的晶胞体积是0.5609 nm3。在这个晶体结构中，其实是一个发散的正四面体和八面体的三文空间网络，LiMn2O4中的Mn原子在这个正八面体的，Mn原子的3/4处于交替堆积的氧原子之间，剩下的Mn原子位于相邻层，氧原子在立方体的体心，Li原子位于四面体(8a)位置，能够直接嵌入一个四面体的间歇位置，而且这个四面体又氧原子构成，Li十通过相邻的四面体和八面体间隙沿通道在三文网络中脱嵌。
尖晶石结构的LiMn2O4制造工艺简单，成本低，常见合成方法有高温固体相法、固相配位反应法、机械化学合成法、控制结晶法、溶胶．凝胶法、共沉淀法等。其中，高温固相法操作简便，易于工业化，是合成LiMn2O4的常用方法[19]。高温固相法合成尖晶石LiMn2O4是将锂盐和锰化合物按一定比例机械混合在一起，然后在高温下焙烧而制得，焙烧温度为650～850℃，焙烧温度、冷却温度对材料的形貌和电化学性能影响很大。
层状LiMnO2存在单斜相和斜方相两种结构，理论比容量高达286mA•h/g。斜方相结构中LiO6和MnO6以波形层交互排列。单斜相LiMnO2和LiCoO2，LiNiO2结构相同，属于α-NaFeO2型层状结构，该结构中Li+位于MnO6层间的八面体位。
两种类型的LiMn02的晶体中，由于Mn3+的不稳定性会引起氧原子位置的顺序产生畸形改变，和理想的条件下相比，立方体的紧密堆积程度更小，这就导致在放电过程中晶体结构出现一定的改变，进而引起容量的快速衰减。单斜LiMnO2和斜方LiMnO2相比较而言，前者的性能不稳定。
为了获得结构稳定的层状锰酸锂，可以掺杂金属离子(Co、Ni、Al、Cr等)，改善其循环性能，但是除了掺杂Co和Ni以外，其他元素的掺杂在增强循环稳定性的同时都会使容量有不同程度的降低。目前合成层状锰酸锂的方法主要有离子交换法、水热合成法、高温固相法和溶胶-凝胶法[20]。
1.5 LiFePO4 正极材料的结构特征
LiFePO4 通常情况下是橄榄石型的正交晶体结构，它在自然条件下主要存在于磷铁锂矿里面。它的晶体空间结构是空间群Pnmb，存在矿石里面的空间群Pnma。氧原子主要以一种不标准的751面体密堆排列，磷原子在四面体中位于4c的位置，铁原子位于八面体的4c位置，锂原子位于八面体的4a 位。沿着b轴的方向看过去，我们可以发现FeO6 八面体在b-c平面上是按照一定的角度连接的，LiO6 八面体则沿着相同的方向投影，呈现链状的形式。在这样的条件下，就形成了一个二文的 Li+ 扩散通道。